迈达斯之斜拉桥应用举例讲义

铅斜桥与弯桥分集析饥北京迈达斯技任术有限公司充2007虚年通8帝月目录HYPERLINK\l"_Toc174418368"舱1.谣巷斜桥碗孝1HYPERLINK\l"_Toc174418372"尤1私.1堪概述麻咐1HYPERLINK\l"_Toc174418373"理1更.2毙斜交桥梁的受登力特点婆弯1HYPERLINK\l"_Toc174418373"叫1钞.遥3愤值建模方法劫锹2HYPERLINK\l"_Toc174418374"膜2贿.泽特弯桥跃卖3HYPERLINK\l"_Toc174418375"给2保.1货言概述她坊3HYPERLINK\l"_Toc174418376"胞2勇.2菜册弯翻桥的受力特点可佣3HYPERLINK\l"_Toc174418377"班2缴.3匙乘建模方法傻坏4HYPERLINK\l"_Toc174418378"澡2珠.4畏弯桥寇建模例题裙碑51.斜桥1.1概述器桥梁设计中，中会因为桥位、叔线型的因素，侍而需要将桥梁歼做成斜交桥。善斜交桥受力性贝能较复杂，与慌正交桥有很大芒差别。平面结聪构计算软件无弓法对其进行精夺确的分析，限礼制了此类结构植桥型的麻应偷用。机1.2敲斜交桥梁的受铁力特点叫钝角角隅处出粒现较大的反力隙和剪力爹，锐角角隅处丈出现较小的反毫力，还可能出阴现翘起；饭（图命应）管落出现很大的扭夜矩；圈（图领竖）英板边缘使或巴边梁冲最大弯矩向钝屑角方向靠拢。线（图淹1.2.号3勤~艘图虽羡）杰图虚1效.2.1轰舒斜交束空心板解桥洪支点饿反力朋图市胁西斜交货空心板桐桥扭矩查图阅图重巡捏正邀、斜交板逆桥半自重蚕弯矩图（板单惯元）鸣图划冬唯正、斜交空心缘板桥自重弯矩闯图（梁凶格布单元）尾这些效应的大梁小与斜交角度原大小也有很大废的关系，斜交垃角度越大，上劝述效应就越大昆。屡一般来说斜交踩角度小于造20裳度时，对于简仅支斜交桥的上剖述影响可以忽械略。如果脚斜交角度逗超过煤20侍度就政必须梦考虑左上述爬效应烟的影响。设计魂人员还应缓根据实际情况表，找出警适当陷的处理方案。摸1.3栋建模方法但对斜交桥梁多草用梁蹦格遮法建立模型。拔可用斜交梁奖格并或正交梁卸格暂来建模。锈对于斜交角度宪小于贤20斩度时，使用斜计交梁紧格游是非常方便的臣。但是对于大忘角度的斜交桥枯，根据它的荷鸽载传递特性，歌建议选用正交滚梁恰格惠，而且配筋夜时柳也己尽量拴沿固正交方向配筋脆。捆图荣1.3广.1筛裙斜交梁债格归与正交梁滩格2.弯桥2.1概述房目前弯梁桥在幻现代化的公路游及盾城市揪道路忌立交中的数量培逐年增加，应斗用已非常普遍甲。尤其在互通咳式立交的匝道早桥暑设计砌中应用更为广至泛俘。作目前出现了很鉴多小半径的曲割线梁桥，特别介是匝道桥梁更蔑是如此。此类增桥梁具有斜、放弯、坡、异形洋等特点，给须桥梁摊的线型设计和灵构造处理带来谷很大困难。屋2.2索弯桥理的欣受力特点侄弯桥在外荷载纯的作用下会同轧时产生弯矩和去扭矩，并且互淹相影响，使梁劳截面处于弯扭廉共同作用的状担态，其截面主勾拉应力往往比涨相应的直梁桥课大得多（图笔桨）；酸图型宏砌弯桥弯矩与扭煤矩描弯桥在外荷载卖的作用下，还部会出现横向弯轨矩（图饺狠）；抛图题波橡横向弯矩颤由于弯扭耦合游，弯桥的变形肢比同样跨径直造线桥要大，外耻边缘的挠度大贩于内边缘的挠对度，而且曲率饰半径越小、桥毁越宽，这一趋息势越明显。厉弯桥的支点反会力与直线桥相树比，有曲线外糖侧变大，内侧援变小的倾向，使内侧甚至可能苏产生负反力，盛出现梁体与支简座的脱空的现扑象。预应力效嫌应对支反力的斗分配也有较大盼影响；（图否2.2.灯3剧）；野图繁2.2.角3蹦波弯桥反力男因内、外侧反挺力的不同，也栋会使各墩柱所旧受汽竖向晶力出现较大差缩异。下部结构黎除了承受移动桑荷载制动力、蓝温度变化引起钳的内力、地震陪力等外，还承贩受离心力产生剖的径向力等。酒根据以上受力及特点，对于弯渐桥，在结构设醉计中，应对其逮进行全面的整蛮体的空间受力剖计算分析，只馒采用横向分布离等简化计算方凭法，不能满足愤设计要求炉。混必须对纵向弯喊曲、扭转作用窗下，结合自重扰、预应力和汽浓车活载等荷载青进行详细的受评力分析，充分慧考虑其结构的福空间受力特点嫩才能得到登安全加可靠的结构设俱计全。穷为了减少上述蕉效应瘦的影响障，可以采取一摸些相应的措施登：盒桥跨中间设置铜一些横隔板，巧提高桥梁的稳秩定性；设置偏珍心支座或非对速称预应力钢筋祥，尽可能改善系弯梁的受扭状坡态。膛2.3调建模方法及要脂点门对于弯桥，可凳以把它简化为叫单根曲梁、平茅面梁格计算，颤也可以用实体贪单元、板单元啄计算。若言单根曲梁模型饮。快优点乐：钞简单，缺点：旷几乎所有类型司的梁单元都有着刚性截面假定刘、因而不能考务虑桥梁横截面涛的畸变，总体哑精度较低。状走梁格法届。便优点：可以直训接输出各主梁偏的内力，便于刮利用规范进行浓强度验算，整娃体精度能满足朝设计要求。缺锐点：它对原结扫构进行了面目剑全非的简化，寿大量几何参数狐要预先计算准喉备，如果由计圈算者手工准备盆，不仅工作量扮大，而且人为朱偏差较难避免缺。嘴实体单元、板抬单元模型幼。盾优点：与实际夸模型最接近，掘不需要计算横荣截面的形心、驰剪力中心、翼乔板有效宽度，塞截面的畸变、无翘曲自动考虑桐；缺点：输出孝的是梁横截面条上若干点的应槐力，不能直接老用于强度计算弯；不能直接考雹虑预应力问题胶。泻建立售梁虫单元萄方法咽导入泥CAD斯图的方法建立脚模型。此方法霞要求道CAD志图的桥梁中心盾线必须是洞line湾线或宰pline解线（多根直线牵段代替曲线，规精度越高越好雕），匠CAD峰中导入的线在兼Civil她中自页动生成单元，设一条线对应一砌个单元。奴Civil万程序遣直接建立曲线锤单元。利用桥捎梁中心线的控旁制点坐标，在脾程序中节直接建立嘉曲线，然后分零割生成多个线吼单元。支座服单、双支座模丹拟。在实际支忠座位置建立节夏点，定义该节掩点的节点局部栏坐标，保证丸约束方向与曲毕梁的切向或径物向一致，利用洪弹性连接（刚片性）连接支座岗节点与主梁节领点，然后利用液一般支承来定权义支座节点的诊约束条件。党雪多支座模拟。赤对于多支座的私情况利用单、哪双支座的方法蜓会导致反力结胞果误差较大。商因弹性连接（急刚性）在程序什中是一种刚度哭较大的梁单元盐，传递荷载时奋，也会发生微周小变形，与平示截面假定不符舟。此时，应在示实际支座的顶律、底位置分别宝建立节点，支蝴座底部节点采股用一般支承约南束（约束吓D-ALL族），利用弹性茄连接（一般）芦来模拟支座译（输入支座刚揭度）骗，支座顶节点头和主梁节点通伸过刚性连接来获连接。（图域砖）需为了俩使约束方向与挪曲梁的切向或鸣径向一致挪，各支座节点科需要定义节点机局部坐标轴省。理弹性连接模拟朽支座时，输入激相应助的浴Bet贫a荒角峰即可警。弹性连接（一般）+刚性连续一般支承+弹性连接（刚性）弹性连接（一般）+刚性连续一般支承+弹性连接（刚性）忆图密慕肺不同连接方法阻反力结果预应力钢束营任意线型的曲散线桥可以当作奴是直桥来输入破钢束形状。将均坐标轴类型选凝择永“母曲线纷”年或代“询单元社”瓜即可。自重佩梁撒单元内库外侧但长度不等造成哑的扭矩慎，可通过施加由偏心均布荷载蕉或均布扭矩来葛调整。离心力载首先进行一般凡的移动荷载分恳析，利用移动代荷载追踪器获耗得最不利加载熟位置。按照规伟范计算离心力狠系数，将其与漏最不利荷载相擦乘晓，再除润于译1+u酒（离心力不考缓虑冲击系数）嫩。睁然后偶用梁单元荷载盐施加即可。弯桥建模例题基本资料慎桥梁类型：撇4适跨连续箱梁坑桥梁长度：薄L偷＝谜4×格3杯0m惹截面类型：单科箱单室（图城咬）骗曲线半径：颗150吸m权图镰泰域箱梁柱跨中邻截面和（单位：革m侍）建立单元残采用荣导入患CAD串图中心线的方赔法建立策弯桥疫梁单元擦，具体步骤如健下充：惰式工具贪/调单位体系权长度江>mm岭模型华/矩导入伐/Aut杂oCADD占XF描文件尼DXF清文件名：局凉（弯桥桥梁中农心线对.dxf束）外选择的层：损CENTER渗驰摧（图态税）扑图旷病恳导入堂CAD繁图边界条件坡本例题桥梁除零了两侧桥台为肢双支座，傍中间能桥墩支座离均湿为单支座饰。唉为了保证每跨葱的扭矩分布均迈匀，闯对于茂中间桥墩安装辫了充预偏心标支座检。屯首先称利用程序中的侍旋转亦节点隆功能建立实际寺支座处节点，竞并眠利用胆一般支承追定义杂各支座旷的约束施条件。鬼（图佩营）约模型旗/葵节点谅/甩旋转霉窗口选则形(范节点哨幼2纵)顽复制次数旧>1敢旋转角度厉>-90议间距赶(稻径向剩)>1.屈55-0.4杯六（战径向复制距离率=匠支座至梁中心侮距离侨－动1铲号单元长度）享旋转轴纸>腿绕严z叫轴楚第一点：老辣选择（节点贿屿1获）适用节点1节点2支座节点节点1节点2支座节点贯图余辟贫旋转节点颂利用胆模型〉边界条朋件〉才弹性连接（刚三性）都，把各支座节押点与相应主梁蓝节点刚性连接即起来。（图租2.4.堵3会）ZoomWindowZoomWindow些图庙2.4.狱4挣笋支座布置图湿在主菜单中选惨择症模型〉边界条帐件〉节点局部污坐标轴讨，定义各个支钱座处节点的局香部坐标轴，使杂约束方向与曲趋梁的切向或径双向一致（图辨2.4.足4秋）。具体步骤退如下：铜模型宵/阶混边界条件会/俱节点局部坐标戏轴派窗口选则瞒(像桥台支座节点锻：躲133芳，贸134雄)溉选择独>脸添加居/任替换柄输入方法乡>3泽点名P0惊：鹿眯选择（节点慌萄1阶）超P1况：躁陕选择（节点娘脊3制）情P股2找：吼锈选择（节点挎聚2它）适用替窗口选则撑(厉桥墩支座举节点：灿130谢)妄选择肃>蔑添加芒/类替换焰输入方法劝>3仿点迁P0节：膏啦选择（节点弟略32霸）惩P1炮：浪矮选择（节点津逆34批）沟P帝2骂：扫恐选择（节点要鼓33隐）适用护窗口选则徐(坐桥墩支座节点交：坐131)滑选择呆>财添加衔/连替换挎输入方法熔>3攻点柏P0慈：梨榴选择（节点驱96躁）议P1玉：济丸选择（节点可98架）海P2肝：造芝选择（节点的97愉）适用体窗口选则泉(纳桥台支座节点辛：根135唤，绳136臣)睁选择闷>稿添加素/冶替换仗输入方法偷>3被点吼P0慌：争叨选择（节点的转127觉）锈P1遮：却弯选择（节点纤羞129乱）只P饼2库：帮能选择（节点获息128激）适用ZoomWindowZoomWindow翼图佳2.4.及5讯奥定义支座局部印坐标轴预应力钢束坡弯桥的预应力熄钢束线型是较该复杂的空间线婶型，不仅有竖叔向弯曲，而且瓦还有横向弯曲蹈。穴将坐标轴类型症选择苹“疫曲线足”摄或开“坑单元百”灾，就可以把弯招桥当作直线桥缝来输入预应力昏钢束的形状剂，无需考虑港y猪坐标值出。逆荷载猫/帐预应力荷载语/获钢束布置形状策钢束名称前(N1-1餐-N)姜；静承钢束特性值蚕>维15-9贼分配给单元担(1to场1锋28)颗输入类型拔>2D膊更；果芒曲线类型泪>饺圆弧布置形状巩坐标轴梨>柿曲线凝丰x杠y萄R掌1堡0.5000很流0.0000粥塔0.0000虑供2紧60.300润0衔0.0000缩链0.0000诱猾3献120.10君00渔0.0000笨亡0.0000旷鹅餐x欧z笋R歉1去0.5000鹅括1.6300仓像0.0000挤证2廊5.2090辛鞭0.1000纯读20.000这0川3冈21.277惭0蛋0.1000盼弄30.000宏0煮4衰28.650对0住1.4000宗言10.000皂0蹈5鞠31.650继0尝1.4000浊偷10.000克0确6拘39.023副0则0.1000扰始30.000户0役7哀51.144术0晋0.1000鸡竟30.000丹0贷8构58.800磨0斗1.4500坝血10.000注0营9饿60.300经0闭1.4500产鸡0.0000秤啊10惹61.800惕0丹1.4500疤坊10.000趣0凤11伸69.456铲0束0.1000贿叙30.000敬0介12必81.577式0扯0.1000掉看30.000宣0辅13抹88.950兼0舒1.4000房令10.000娇0位14比91.950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